Компанія Hermeus розробляє пасажирський літак, який зможе розвивати швидкість понад 5 Маха (6125.22 км/год.), і обіцяє скоротити час перельотів з Нью-Йорка до Парижа до півтори години (зараз політ триває сім з половиною годин). Стартап уже заручився фінансовою підтримкою Пентагону.

У серпні ц.р. на заводі Hermeus в Атланті стояв і чекав свого часу вигнутий 12-метровий каркас з алюмінію. Це був прототип дрона під назвою Quarterhorse. У повітря він ніколи не підніметься. Натомість з вересня ц.р. у нього розпочнуться наземні випробування.

35-річний генеральний директор Hermeus Ей Джей Піпліка та інші співзасновники компанії анонсують створення літака, який зможе перевозити одночасно 20 пасажирів на гіперзвуковій швидкості — вп’ятеро швидше за швидкість звуку, або майже 6200 км в годину.

Уявіть собі переліт з Нью-Йорка до Парижа за 90 хвилин. Виходить набагато швидше, ніж сім з половиною годин на звичайному комерційному рейсі сьогодні.

З моменту останнього польоту Concorde, революційного, але нерентабельного надзвукового реактивного лайнера минуло 20 років. З цілої плеяди стартапів, які намагаються повернути світові надзвукові перельоти, у небо поки що не злетів ще жоден. Піпліка визнає, що при будівництві авіалайнера його підприємству доведеться вирішити ще більш серйозні технічні проблеми, оскільки повітряне судно повинне літати тривалий час в умовах високої температури та незвичної динаміки, що виникає в міру поступового перевищення швидкості звуку. Але він каже, що це не найважче завдання. «Найскладніший аспект – вибудовування бізнесу, – зазначає гендиректор. ― Щоб спроектувати пасажирський літак, мало лише мільярдів доларів».

Компанія вирішила довести, що технологія вигідна Пентагону, який інвестує в невеликі гіперзвукові безпілотники, та цікавиться розробкою маневрених гіперзвукових ракет.

Quarterhorse задумана як випробувальна модель багаторазового використання, матеріали та обладнання якої будуть застосовуватися в умовах високих швидкостей. З Військово-повітряними силами США компанія уклала контракт на $30 млн, які підуть на спорудження та запуск у небо трьох версій повітряного судна. Перший політ запланований на 2024 рік і Піпліка прогнозує, що загальна вартість проєктування не перевищить $100 млн.

Другий і більший дрон, Darkhorse, льотні випробування якого Hermeus сподівається розпочати у 2026 році, планується також використовувати як випробувальний зразок, а також для далекого виявлення та завдання ударів.

Якщо це спрацює, то до початку розробки амбітного авіалайнера під назвою Halcyon компанія встигне побудувати від шести до десяти прототипів Quarterhorse і Darkhorse і відшукати рішення багатьох технічних невідомих у сфері перельотів на надвисоких швидкостях. Глава Hermeus розраховує, що коли всі випробування будуть завершені, парк гіперзвукових дронів приноситиме солідний дохід, виконуючи місії Міністерства оборони США.

Сильною стороною цього плану є те, що компанія вже залучила $119 млн.

Мета Hermeus введення авіалайнерів в експлуатацію до середини 2030-х.

Надзвуковим літальний апарат вважається, коли перевищує швидкість звуку, тобто його швидкість більша за 1 Мах, але конкретної швидкості, з якої починається гіперзвукова категорія, не існує. Усе визначається особливостями динаміки. Коли швидкість перевищує 5 махів, через високу температуру в повітрі навколо транспортного засобу починають протікати хімічні реакції. Кисень і азот розпадаються на окремі атоми та можуть вступати ти в реакцію з покриттям літака. Літак більше не летить у повітрі, в якому піднімався у небо. «Це суміш різних газів, — пояснює Маддалена, — і її склад, швидше за все, різний на кожній ділянці корпусу через перепади температури та тиску». При вищих швидкостях частина газу може перетворюватися на плазму. Щоб спрогнозувати, як саме поведеться літак, необхідно розбиратися в хімії, квантовій механіці та аеродинаміці. Тож у вчених усе ще багато роботи.

Ключова вимога щодо ефективного гіперзвукового авіалайнера ― це його довговічність.

Піпліка відкрито визнає, що термін експлуатації, ні графік обслуговування Halcyon передбачити неможливо: «Таких даних просто немає». Отримати цю інформацію в Hermeus мають намір за допомогою Quarterhorse і Darkhorse.

Зброя на будь-який смак

2023 року Конгрес виділив Пентагону на приблизно 70 гіперзвукових програм $5,8 млрд. Однак прогрес спостерігається незначний, частково через недостатню кількість аеродинамічних труб, в яких можна симулювати гіперзвукові швидкості, та повільного просування льотних випробувань. У межах багатьох проєктів здійснюється всього кілька льотних експериментів на рік.

Ймовірно, саме тому Hermeus насамперед націлений на створення дронів, які згодом можна застосовувати під час випробувань компонентів у польоті.

Цією можливістю хочуть скористатися та інші. Так, стартап Stratolaunch, який у минулому отримував інвестиції від покійного співзасновника Microsoft Пола Аллена, розробляє автономний гіперзвуковий літальний апарат з ракетним двигуном, який запускатиметься у повітрі з фірмового літака Roc — найбільшого у світі повітряного судна. Минулої весни підрозділ оборонних інновацій при Міністерстві оборони США уклав контракти на проєктування гіперзвукових випробувальних моделей з австралійською компанією Hypersonix, а також з каліфорнійськими Fenix Space та Rocket Lab.

Піпліка та його співзасновники (технічний директор Глен Кейс, операційний директор Скайлер Шафорд і директор по продукту Майк Смайда) мають багатий досвід в аерокосмічній галузі й спільно працювали в компанії Generation Orbit, яка проектувала для гіперзвукових льотних випробувань ракету з рідинним ракетним двигуном, що запускається в повітрі. Засновники вважають, що їм вдасться стримати зростання витрат, якщо вони, подібно до космічних стартапів, побудують низку літальних апаратів і ефективно опрацюють проблеми гіперзвукових польотів.

Наприклад, Quarterhorse летітиме на швидкості понад 3 махів всього кілька хвилин, тому розбиратися з побічними ефектами від підвищення температури не доведеться — як і мізкувати, як зберегти життя пасажирам. У випадку з Quarterhorse випробовуватиметься повітряно-реактивна рухова система, яка сама по собі відносно недорога.

Як Quarterhorse, так і Darkhorse з моменту зльоту переміщатимуться на тязі стандартного двигуна винищувача, який розганятиме літак до швидкості майже 3 Маха. Як уточнює Піпліка, прямопотокові повітряно-реактивні двигуни проектуються вже десятки років і є відносно перевіреною технологією. Піпліка стверджує, що швидкість Darkhorse дасть Військово-повітряним силам можливість проводити операції в повітряному просторі ворога.

Інші стартапи, що займаються проєктуванням гіперзвукових пасажирських літаків, прагнуть вийти на ще більші швидкості, ніж Hermeus.

Компанія з Х’юстона Venus Aerospace зараз активно вдосконалює обертовий детонаційний ракетний двигун. На його тязі пересуватиметься авіалайнер із 12 пасажирами зі швидкістю 9 Мах — фактично на межі атмосфери та відкритого космосу. За даними аналітичного агентства PitchBook, інвестори, включаючи венчурний підрозділ Airbus, вклали у нього $48 млн.

Швейцарський стартап Destinus розраховує, що його літак на водневому паливі літатиме зі швидкістю 15 Мах. За інформацією PitchBook, проєкт знайшов фінансування на суму $39 млн.

Ціна швидкості

Чим вища кількість Мах, тим більше екзотичні матеріали потрібні для проєктування, а вартість обслуговування ― більша, зазначає Лонг-Девіс із NASA. Як з’ясувалося в ході кількох досліджень щодо економічної складової повітряних перевезень на надвисоких швидкостях, які американське космічне агентство фінансувало в останні чотири роки, разом зі швидкістю зростають також витрати на паливо та, ймовірно, ціна квитків. У результатах тих робіт багато припущень, але укладачі дійшли висновку про те, що найвищий ринковий потенціал мають літаки, що літають із 20–30 пасажирами на борту у відносно неспішному діапазоні від 2 до 3 Махів.

Судячи з даних дослідження фірми SpaceWorks, ціна квитків на літак з 20 пасажирами на борту, що летить зі швидкістю 5 Мах і долає близько 6440 км, може перевищити $10 000 на особу.

Однак Пентагон славиться експериментами з новітніми технологіями та раптовою зміною курсу згодом. Після різкого збільшення витрат на розробку гіперзвукової зброї при адміністрації Трампа критики висловлюють сумніви, що витрати того варті. У січневому звіті управління Конгресу США з бюджету зробило висновок, що такі літаки можуть бути на третину дорожчі за балістичні ракети порівнянної дальності та менш надійні.

Читати також:

У США готуються до випробувань першого «безшумного» надзвукового літака

NASA випробує серед цивільних надзвуковий літак X-59

У США завершено монтаж першого «безшумного» надзвукового літака

Стало відомо, де, окрім США, знаходиться найбільше F-16, які так потрібні Україні

Тепер з українсько-польського кордону можна відлетіти в Нью-Йорк прямим рейсом

Безплатний Wi-Fi буде доступний авіапасажирам у США

Фото HERMEUS: Darkhorse планується розміром приблизно з винищувач F-15 і з моменту зльоту буде переміщатися на тязі того ж двигуна — турбовентиляторного F100, але потім включиться прямопотоковий повітряно-реактивний двигун, з яким число Маха підвищиться до 5.